[发明专利]一种基于IPMC驱动器的微流控泵面板

说明书

本发明涉及一种流体控制装置。目的是提供一种基于IPMC驱动器的微流控泵面板，该面板应具有结构简单、易控制、体积小、便于携带的特点，以促进IPMC驱动器在微流控技术上的应用。技术方案是一种基于IPMC驱动器的微流控泵面板，包括IPMC控制器；其特征在于：该面板包括开设有环形凸台3‑5的基板、覆盖在环形凸台上的IPMC驱动器薄膜、覆盖在IPMC驱动器薄膜上且将其与环形凸台一起连接固定的盖板、分别开设在基板中且与环形凸台内的空腔连通的进液通道和出液通道以及分别安装在进液通道与出液通道的单向阀或止回阀；所述IPMC驱动器通过铜箔电连接所述的IPMC控制器。

技术领域

本发明涉及一种流体控制装置，尤其涉及一种基于IPMC驱动器的微流控泵面板。

背景技术

微流控(Microfluidics)技术是一种在微米尺度空间对流体/液体进行精确操控的技术，具有采样、反应、分离和检测等功能。微流控面板/芯片由于体积轻小、价格低、使用试剂量少、能耗低、响应快、易集成化、便携化以及生物相容性好等优点，可应用于生化分析、食品安全、环境监测、医学检测等领域。目前微流控技术推动了DNA芯片、芯片实验室(LOC)、即时检测(POCT)等设备的发展，特别在医疗领域对药物筛选、疾病的检测和诊断方面，对减少病人痛苦和减少医疗成本有着重要意义和应用价值。

通常，先进的微流控设备需要高效的动力元件/驱动器进行泵送，以实现对液体的精确控制及按需释放。目前，常见的微流泵由气动、液压、压电、电磁来控制驱动。但是这些微流控元件大多结构复杂且难以实现精准控制，同时制作成本高。因此，寻找开发可替代传统动力元件的微流控泵装置很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种基于IPMC驱动器的微流控泵面板，该面板应具有结构简单、易控制、体积小、便于携带的特点，以促进IPMC驱动器在微流控技术上的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种基于IPMC驱动器的微流控泵面板，包括IPMC控制器；其特征在于：该面板包括开设有环形凸台3-5的基板、覆盖在环形凸台上的IPMC驱动器薄膜、覆盖在IPMC驱动器薄膜上且将其与环形凸台一起连接固定的盖板、分别开设在基板中且与环形凸台内的空腔连通的进液通道和出液通道以及分别安装在进液通道与出液通道的单向阀或止回阀；所述IPMC驱动器通过铜箔电连接所述的IPMC控制器。

所述空腔内开设有连通进液通道的进液口以及连通出液通道的出液口；所述单向阀分别安装在进液口以及出液口处。

所述空腔的底面低于基板的上表面，以使所述的进液口与出液口分别位于空腔的内圆周面壁部。

所述环形凸台往上突出于基板的上表面，以使环形凸台内的空腔容纳足够量的液体。

环形凸台与盖板均为结构类同且两侧具有翼板的环形结构，所述翼板作为螺钉连接部位以利于对IPMC驱动器的固定。

单向阀由阀体和阀片铰接形成；阀体与基板一体形成，阀片通过水平销轴铰接在阀体上以通过自身重力和压力差实现自动闭合。

本发明的有益效果是：在微流控面板中，利用IPMC驱动器薄膜制作微流控泵以实现对液体的自动化精确操控。通过调节外部电信号(调节输入电压/输入频率)控制IPMC变形程度进而控制液体流量和流速。当增大输入电压时，IPMC驱动器薄膜的弯曲/鼓动程度加大，液体流动量增大；当提高输入频率时，IPMC驱动器变形/鼓动速度加快，固定时间内液体向外流速变快。本发明通过对IPMC调压调频可实现对液体的精确控制及按需释放，液体的流动情况会随IPMC鼓动情况而实时变化。本发明的设备结构简单，便于操控，体积小且易携带。另外，IPMC驱动电压低(小于3V)，节能，安全，且响应速度快是作为微流控泵的有效动力元件，在微流控面板的发展方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图。